Хотя вредные эффекты агрегатов амилоидного пептида, наблюдаемые при болезни Альцгеймера, хорошо известны, механизм, посредством которого они действуют на клетки мозга, остается не определенным. Исследователи из CNRS и Университета Бордо только что обнаружили, что они изменяют обычное функционирование связей между нейронами, взаимодействуя с ключевым ферментом синаптической пластичности. Результаты будут опубликованы 12 июня 2018 года в журнале Cell Reports.
Болезнь Альцгеймера, которой страдает почти 1 миллион французов, характеризуется преждевременным изменением когнитивных способностей пациента с последующей дегенерацией нейронов на поздних стадиях. Для болезни характерны три типа поражения головного мозга: потеря нейронов, фибриллярная дегенерация и накопление амилоидных пептидов, которые образуются на амилоидных бляшках. Соответствующее участие этих различных элементов в развитии симптомов болезни все еще плохо изучено.
Исследователи знали, например, что амилоидные пептиды нарушают синапсы – область контакта и химической связи между нейронами, – но не понимали, как они это делают, до исследования, проведенного командами из l’Institut interdisciplinaire de нейробиологии (CNRS / Universite de Bordeaux). Их результаты выявили молекулярный механизм, который связывает амилоидные агрегаты и недостаточную синаптическую функцию, наблюдаемую на животных моделях болезни Альцгеймера: пептидные олигомеры взаимодействуют с ключевым ферментом в синаптическом балансе, тем самым препятствуя его нормальной мобилизации.
Молекула, называемая CamKII, обычно управляет синаптической пластичностью, аспектом нейронной адаптивности, который позволяет нейронам усиливать свои ответы на сигналы, которыми они обмениваются. Группы нейронов, которые кодируют информацию для запоминания, связаны синапсами, которые сами находятся под контролем механизмов синаптической пластичности. Когда связь между двумя нейронами должна быть усилена для запоминания информации, например, во время интенсивной стимуляции, CamKII активируется и приводит к цепочке реакций, которые усиливают способность передавать сообщения между этими нейронами. Синаптическая пластичность играет ключевую роль в памяти и обучении. Амилоидные пептиды не позволяют CamKII участвовать в этом процессе синаптической пластичности, и это блокирование в конечном итоге приводит к исчезновению синапса. Это открытие может найти применение на ранних стадиях болезни Альцгеймера, когда наблюдаются начальные когнитивные нарушения, которые могут быть связаны с этой синаптической неисправностью.
Сейчас цель исследователей – продолжить изучение амилоидных агрегатов, особенно пытаясь предотвратить их взаимодействие с CamKII и потерю синапсов, наблюдаемую во время болезни.